高壓電動車絕緣監測解決方案:利用 Vishay VORA1150 實現可靠的 Isolation Measurement

## 前言

隨著電動車(EV)技術快速發展,電池系統電壓持續提升,目前許多高性能電動車平台已超過 800V。面對更高的工作電壓,如何確保高壓系統安全性並符合功能安全標準,成為車用電子設計的重要課題。

為了保障駕駛與乘客安全,同時符合 ISO 6469-1、ISO 26262 等功能安全規範,電動車必須具備可靠的絕緣監測機制(Isolation Monitoring)。而隨著高壓平台普及,隔離監測電路對高耐壓切換元件的需求也日益增加。

針對此應用需求,Vishay 推出全新 VORA1150 1500V 固態繼電器(Solid-State Relay, SSR),專為高壓電動車絕緣阻抗量測(Isolation Resistance Measurement)而設計,提供高可靠度的解決方案。

電動車中的絕緣量測(Isolation Measurement)

在電動車正常運行或充電期間,絕緣監測裝置(Isolation Monitoring Device, IMD) 會持續檢查高壓電池系統與車體接地(Chassis Ground)之間的絕緣電阻。

若系統絕緣性能下降或發生短路情況,IMD 必須即時偵測異常,並將訊息回報給電池管理系統(Battery Management System, BMS),以啟動相應的保護機制,避免安全風險發生。

在量測過程中,需要透過一個切換元件將 IMD 連接至高壓正極(HV+)或高壓負極(HV−)進行測試,並在完成量測後將其隔離。因此,高壓切換元件的性能與可靠度對整體系統安全至關重要。

為什麼選擇固態繼電器(SSR)?

相較於傳統機械式繼電器(Electromechanical Relay, EMR),固態繼電器特別適合高電壓、高可靠度的汽車電子應用。

其主要優勢包括:

  • 快速切換能力: SSR 可提供快速切換特性,有助於即時診斷與即時絕緣監測需求。
  • 無機械磨耗 : 由於不具機械接點,因此不會產生接點磨損問題,即使在頻繁執行絕緣測試的情況下,仍能維持長期穩定運作。
  • 無噪音與無電弧: SSR 切換過程安靜且不會產生電弧,非常適合應用於封閉式車載環境。
  • 體積小巧: 精簡的封裝尺寸有助於設計人員更容易將元件整合至:
    • 電池管理系統(BMS)
    • 電源分配單元(PDU)
    • 其他高壓控制模組
      降低系統空間需求並提升設計靈活性。

全新 VORA1150:專為 EV 絕緣監測打造的 1500 V 固態繼電器

VORA1150 是 Vishay 專門針對電動車高壓絕緣量測應用開發的固態繼電器,具備高耐壓、低漏電與快速反應等特性。

VORA1150 主要特點

  • 額定電壓高達 1500 VDC
  • 2.4 kV 高電位測試脈衝寬度達 5 s
  • 最大電流能力 50 mA
  • 雪崩電流(Avalanche Current)達 0.9 mA
  • 在 1500 V 下漏電流低於 100 nA
  • 工作電壓高達 1000 VDC
  • 切換時間小於 250 μs
  • 通過 AEC-Q102 車規認證
  • 最高工作環境溫度達 125°C

這些特性使 VORA1150 能夠滿足新世代高壓電動車平台對絕緣監測應用的嚴苛要求。

結論

隨著電動車電池電壓持續提升,高壓絕緣監測已成為確保車輛安全與符合功能安全規範的重要環節。

Vishay VORA1150 1500 V 固態繼電器 結合:

  • 高耐壓能力
  • 極低漏電流
  • 快速切換性能
  • AEC-Q102 車規認證

能夠為現代電動車提供安全可靠的絕緣監測解決方案。

對於開發高壓電池系統、BMS 與 Isolation Monitoring 應用的設計工程師而言,VORA1150 是滿足高壓安全設計需求的理想選擇。

更多資訊: https://www.vishay.com/docs/80616/highvoltageisolatiohnmeasurementinevsvora1150.pdf